A l`aube de IJ\ge du Gène

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E
ier d'être père de deux merveilleux
garçons,
je me prends parfois à leur
attribuer
des caractères de ma femme ou de
moi-même.« Leurs états d'âme viennent de
leur mère et leur sens de l'humour de leur
père.» D n'y a aucun doute que nos fùs ont
hérité d'une combinaison
de gènes de leurs
parents, et
donc que nous avons reçu nos
gènes- bons, mauvais ou neutres- de nos
propres parents, eux-mêmes les ayant reçus
des leurs, et ainsi de suite.
A l'aube de
IJ\ge du Gène
Maintenant que nous sommes capables
de manipuler les gènes dans une
éprouvette, devrions-nous craindre de
pénétrer en territoire interdit par le
Créateur?
: 12
•
.
•
George T.
Javor
Bien qu'il y ait toujours eu un intérêt
pour la
génétique, l'étude des gènes semble,
ces dernières
années, dominer toutes les
sciences biologiques.
Les gènes sont aussi entrés dans le
domaine public.
Ds jouent un rôle important
dans l'identification
des personnes lors des
procès criminels, dans l'étude des maladies et
dans de nombreux autres domaines. De temps
en temps, les nouvelles nous apprennent
l'existence d'un
lien entre un gène particulier
et une
maladie, ouvrant ainsi la possibilité de
parvenir à une guérison. D y a environ deux
ans, un gène fut impliqué dans le syndrome de
Werner, qui fait que des gens de 20 ans ont
des cheveux
gris et se retrouvent avec des
troubles fréquents chez les personnes âgées.
On pense que ce gène est le « Graal » de la
recherche sur
le vieillissement Si ce lien
s'avère juste,
on peut espérer que le
vieillissement sera traité
dans le futur comme
les
maladies.
La découverte de nouveaux gènes rend
possible la guérison de maladies génétiques.
C'est
pourquoi nous avons le« Human
Genome Project »,l'équivalent en biologie du
programme lancé par la NASA pour attenir
sur la lune. Bien que cette entreprise coûte des
millions de dollars, les résultats escomptés
seront aussi spectaculaires que la première
marche sur la lune, et peut-être beaucoup
plus
utiles. Nous pourrions ainsi nous diriger vers
l'« Age du Gène».
Qu'est-ce qu'un gène ?
Mais d'abord que sont les gènes? Quel
rôle jouent-ils dans le fonctionnement des
organismes ?
Les
gènes sont des segments de chromo-
somes qui produisent des protéines spéci-
fiques. Chacun
de nos quelque 100 000 gènes
contiennent les données pour obtenir la
structure correcte d'une protéine. Nos
gènes
sont répartis sur 23 paires de chromosomes.
Chaque individu hérite
de 23 chromosomes
de sa
mère et de 23 chromosomes de son
père ; nous avons donc deux exemplaires de
chacun de nos gènes. Les gènes des chromo-
somes Y déterminant les caractères mâles
font exception. Les mâles n'ont qu'un
exemplaire
de ces gènes et les femelles n'en
ont
pas.
Les gènes et leurs protéines correspon-
dantes peuvent être comparés à
des colliers de
perles. n y a quatre couleurs différentes pour
les perles des chromosomes alors que pour les
perles
des protéines il y en a 20. Ces
différentes « couleurs » représentent
différentes structures chimiques. Les
perles
des chromosomes sont appelées « désoxy-
ribonucléotides »
(ou plus simplement
« nucléotides ») et les perles des protéines
sont les« acides aminés». Trois nucléotides
successifs
dans le gène sont interprétés, par
un mécanisme complexe de traduction dans la
cellule, comme un acide aminé spécifique de
la protéine correspondant à ce gène. Ainsi une
succession de 300 « perles » de chromosomes
codent pour
100 acides aminés dans la
protéine. Les protéines ont habituellement
plusieurs centaines d'acides aminés. La
séquence
des nucléotides dans le gène
détermine l'ordre des acides aminés
de la
chaîne protéique (voir Figure
1).
Tout comme l'orthographe d•un mot
affecte sa signification, l'ordre des acides
aminés détermine la fonction de chaque
protéine. L'orthographe incorrecte d'un
mot
peut entraîner une perte de signification. De
même, une mauvaise séquence des acides
aminés
dans une protéine peut entraîner une
perte de fonction. La cause la plus fréquente
du désordre des acides aminés est un gène
altéré (muté). Un gène muté commande
continuellement la production de
mauvaises
protéines, et il est souvent transmis aux
générations suivantes.
Est-il grave d'avoir
de mauvaises
Dialogue 9:2-1997

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Un segment d'A.D.N. (chaque triangle est un désoxyribonucléotide):
···t>···<:J···I:l.···t>···Â···"\l···t>···t>···"V··· }
mécanisme
cellulaire
complexe
de
traduction
······~···············~···············~·············
Un segment de protéine (chaque cercle est un acide aminé différent).
Figure 1
protéines ? La question devient critique quand
on considère le vaste champ d'activité de ces
substances. Chaque modification chimique
dans l'organisme dépend de la présence de
catalyseurs protéiques spécifiques. Les
protéines constiruent la plus grande part de
l'infrastrucrure physique de la matière
vivante. Elles participent au transport de
l'oxygène et des autres nutriments dans le
sang. Le système immunitaire utilise des
« anticorps » protéiques dans la défense
contre les corps étrangers. Quand les cellules
communiquent entre elles. ce sont les
« récepteurs » protéiques qui reconnaissent
les
signaux chimiques.
Les mauvaises protéines sont la cause
d'une multirude de maladies. Jusqu'à tout
récemment, l'unique moyen dont disposaient
les médecins et les patients pour combattre les
maladies génétiques était de limiter les dégâts,
c'est-à-dire, d'essayer de réduire au minimum
les conséquences négatives de la présence
d'une
protéine défectueuse. Dans le cas de la
phénylcétonurie, par exemple, la capacité du
nourrisson à métaboliser un acide aminé
essentiel, la phénylalanine, est altérée.
L'accumulation des substances toxiques
provenant de cet acide aminé cause un retard
mental chez l'enfant Aux Etats-Unis, ce
défaut
métabolique est systématiquement
dépisté chez les nouveaux-nés, et si un tel
défaut est trouvé, le régime alimentaire du
bébé est modifié pour exclure autant que
possible l'acide aminé nocif. Ce serait bien
mieux s'il était possible de coniger le défaut
génétique soit en réparant le gène défectueux
soit
en le remplaçant par un gène qui
fonctionne bien.
La percée dans le domaine
de la génétique
Ces vingt dernières années ont w une
réelle percée dans notre capacité à traiter le
problème du matériel génétique. Au début des
Dialogue 9:2-1997
années 50 on savait déjà que le constituant
chimique des gènes était l'acide désoxy-
ribonucléique ou A.D.N., qui consiste en une
succession d'unités formées à partir des
quatre types de nucléotides. Si une telle
strucrure était représentée sur papier sous une
forme simplifiée, en utilisant les abréviations
A, T, G etC pour les quatre nucléotides, nous
remplirions un ou plusieurs livres de lignes
semblables à celles-ci (l'ordre des nucléotides
change continuellement) :
-ACTGGTTAGTTCCAGTCAT
GAGGTCCAATATAGATCAG
TACGATTTAAGGCAT-
Cette monotonie structurale a empêché
les scientifiques de scinder l'A.D.N. en
fragments plus petits, faciles à traiter et de
composition uniforme, et de déterminer
1 'ordre
des nucléotides. La percée est venue
avec la découverte des « enzymes de
restriction » bactériennes. Ces protéines
étonnantes peuvent apparemment recon-
naître de courtes séquences de nucléotides
uniques dans l'A.D.N. et couper l'A.D.N. à
l'endroit
voulu. Nous avons donc maintenant
les moyens d'obtenir des fragments d' AD.N.
plus courts et de composition uniforme.
D'autres catalyseurs (enzymes) capables
de recoller des fragments d'A.D.N. brisé ont
été
trouvés. Ces découvertes ont ouvert la
voie menant au point où nous sommes
parvenus aujourd'hui -la capacité de
manipuler des gènes particuliers, d'introduire
des gènes d'un organisme chez un autre, de
recombiner les parties de différents gènes
dans une éprouvette et de déterminer 1' ordre
de leurs nucléotides.
Le Human Genome Project, lancé en
1988, tente de détenniner la séquence des
nucléotides des 24 chromosomes humains (il
y a deux chromosomes sexuels différents
appelés X et Y ; les hommes ont une paire
XY et les femmes une paire XX en plus de
leurs 22 autres paires de chromosomes). dont
le nombre de nucléotides est estimé à trois
milliards et de localiser les 100 000 gènes
dans ces séquences. Les nucléotides des
100 000 gènes constituent en gros deux pour
cent du matériel génétique humain. Le rôle
des 98 pour cent de l'A.D.N. restants est pour
une grande part inconnu. Un des facteurs
contrôlés par ces portions de matériel
génétique est la quantité de protéines
fabriquée. En tout cas. on peut admettre avec
certitude que ces portions non géniques sont
aussi nécessaires à notre bien-être.
L'ordre des nucléotides
L'ordre exact des nucléotides de
quelques organismes moins complexes a déjà
été déterminé. C'est ainsi qu'au printemps
1996 les séquences complètes de la bactérie
Hemophilus injluenzae (1,8 millions de
nucléotides) et de la levure (13 millions de
nucléotides) ont été établies. Du fait de la
taille
du génome humain, il faudra quelques
années avant que l'ordre complet de ses
nucléotides ne soit connu.
Mais de qui connai'tra-t-on la séquence
des nucléotides ? D se trouve que, exceptés les
vrais jumeaux, nous sommes différents les
uns des autres en moyenne d'un nucléotide
pour mille (0, 1 %) dans les portions non
géniques de notre génome. Le Human
Genome Project utilise le matériel génétique
d'un nombre relativement peu important
d'individus d'origine nord-américaine ou
européenne. Ce génome, établi à partir d'un
petit
nombre, sera la première « norme » à
laquelle
le génome de tous sera comparé. n
faudra beaucoup de temps avant qu'un
nombre suffisant de vérifications génétiques
ne nous permettent d'avoir une bonne
compréhension de la nature des variations
dans le matériel génétique humain.
Inquiétudes au sujet de la
génétique
n est légitime d'être inquiet par la
perspective d'une époque où des individus,
dont le profil génétique sort de la« norme »,
seraient considérés comme des êtres humains
de seconde catégorie. La société pourrait
même un jour décider que les gens qui ont de
« mauvais gènes » représentent une menace à
long terme pour le bien-être de l'humanité.
Des « sondes » chimiques existent déjà
pour rechercher la signature génétique de
certaines maladies liées aux gènes, telles que
la maladie d'Alzheimer ou certaines formes
de cancer du sein et du côlon. Certaines
formes anormales de séquences de
nucléotides paraissent être en corrélation avec
un facteur de risque accru de ces maladies.
Pour quelqu'un qui possède un tel caractère,
une connaissance anticipée de ces choses peut
13 :
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•
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être le signal de l'application de mesures
préventives.
D'un autre côté, si la compagnie
d'assurances
ou l'employeur d'une personne
découvre ces facteurs de risque, celle-ci
s'expose à perdre
son assurance maladie ou
son travail. De tels cas font du secret de
l'infonnation génétique
un sujet de
préoccupation important. Sous le prétexte de
protéger le bien-être de la société, jusqu'où
iront les intrusions dans ce que nous avons de
plus intime, notre identité génétique ? Les
individus ayant hérité de gènes causant des
maladies ont raison d'être amers ; pourquoi
devraient-ils supporter les conséquences d'un
défaut qui ne vient pas d'eux? Mais n'est-il
pas vrai que nous sommes tous otages de nos
gènes ? Si les gènes déterminent notre
personnalité et notre intelligence, ne
contrôlent-ils
pas pour une grande part la
qualité de notre vie ?
La réponse est non. Bien qu'une bonne
partie de nos qualités physiques et de nos
traits de caractère fondamentaux soient
contrôlés génétiquement, de nombreux
indices montrent que notre environnement,
notre mode de vie et notre régime alimentaire
sont des facteurs déterminants majeurs de
notre bien-être. Ce que nous lisons,
entendons, voyons, ressentons, pensons et
faisons affecte notre vie. Nous avons le
pouvoir
de contrôler ou de modifier nos états
d'âme,
nos pensées et nos actes. Nous ne
sommes pas des entités statiques ; nous
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161
changeons continuellement. A mesure que
nos sens échantillonnent sans cesse
l'environnement et rapportent
leurs
découvertes à notre système nerveux central,
notre cerveau enregistre constamment les
nouvelles infonnations et
modifie tout ce qu'il
a déjà classé.
Le point le plus important est
que
nos gènes ne sont pas altérés par ce que
nous emmagasinons dans notre cerveau. Et
c'est
le contenu de notre cerveau qui
détermine ce que nous sommes.
Une autre préoccupation en génétique
vient
de la supposition en sociobiologie que
tout
ce qui se produit en biologie est à
l'avantage du génome. Cette théorie suppose
que les
gènes ont précédé tout le reste et que
d'une manière
ou d'une autre ils ont poussé le
monde biologique à s'organiser dans le but de
maintenir et de mettre en valeur le génome.
Cette fonne
de déterminisme biologique
permet à certains scientifiques de formuler
une grandiose« théorie globale», qui selon
eux explique pourquoi les choses sont ce
qu'elles sont.
Génétique et évolution
Cette théorie, comme d'autres fondées
sur l'évolution, n'aborde pas la question de
l'origine de l' infonnation contenue dans le
génome. Qu'il y ait une information dans le
génome,
on peut difficilement le nier. On
estime qu'un micromètre cube d'A.D.N. peut
coder
150 mégaoctets d'information. C'est
dix fois mieux que la capacité de mémoire
optique
du CD-ROM habiwel. Si la séquence
complète
des nucléotides de la bactérie du
côlon, Escherichia coli~ était imprimée dans
un livre de format classique, il faudrait
environ 3 000
pages. Un document de même
type contenant les informations du génome
humain occuperait
une bibliothèque de 1 000
volumes de 3 000 pages chacun.
n y a une génération, les théoriciens
évolutionnistes étaient
occupés à décrire un
hypothétique monde primordial prébiotique,
où le premier organisme vivant a surgi de
composants inertes. L'une des lacunes de ces
schémas de l'évolution chimique a été
l'incapacité de montrer comment
les acides
nucléiques ont
pu se fonner. Les obstacles
sont le défi que représentent
la fonnation de
l'indispensable sucre à cinq carbones, le D-2-
désoxyribose, en quantité appréciable, la
synthèse
des quatre désoxyribonucléotides
différents et leur interconnexion en séquences
appropriées.
Mais expliquer la source de
l'information biologique résidant dans le
génome de tout organisme est un défi non
résolu, encore plus formidable, pour ces
scientifiques.
Le génome comporte des
données pour obtenir directement la strucwre
correcte
de chaque protéine de l'organisme et
la régulation de la quantité et du moment de
leur production. Indirectement, par l'action
des protéines, chaque aspect
du métabolisme
et
de l' infrastrucwre de l'organisme est codé
dans le génome. Le niveau d'ingéniosité et
de sophistication biochimique observé dans
la matière vivante excède de beaucoup tout
ce qu'on peut voir dans nos meilleures
installations de production.
La recherche en génétique :
un domaine interdit ?
Ceux qui croient en la Bible reconnaî-
tront rapidement dans le génome la signawre
du même Créateur qui fit nal''tre l'univers
entier.
Mais maintenant que nous sommes
capables de manipuler les gènes dans une
éprouvette, devrions-nous craindre de
pénétrer en territoire interdit par le Ciéateur ?
Dès lors que l'on voit le génome
comme
une composante du fonctionnement
de la matière vivante et non comme une
«substance mère», les préoccupations
exprimées particulièrement en rapport
avec
la recherche sur le génome peuvent être
étendues à toute recherche biologique. Le
récit biblique cite le Créateur s'adressant
ainsi aux premiers humains :
<< Soyez
féconds, multipliez-vous, remplissez la terre
et soumettez-la » (Genèse 1 : 28, Segond
révisée). Toute recherche biologique peut
entrer dans cette catégorie
de « domination
sur la création
>>, puisque la compréhension
de la nawre est nécessaire à
son utilisation
efficace.
Les gènes, en particulier, ont été
manipulés depuis des
temps immémoriaux
par croisements sélectifs. Tant que les
nouvelles connaissances obtenues par la
recherche sont utilisées pour améliorer la
santé et le bien-être des individus et des
sociétés, nous pouvons être sûrs qu'elles
restent dans le cadre biblique. Par
contre, la
recherche axée sur l'exploitation
de
systèmes biologiques dans un but destructif
nous met sur une voie totalement contraire à
celle
du Créateur. A l'aube de l'âge des
gènes nous faisons face à des problèmes qui
ne sont pas différents de ceux qui se sont
présentés quand
nous sommes entrés dans
l'âge atomique. On peut se poser laques-
tion : sommes-nous plus sages
maintenant ?
(!1
George T. Javor ( Ph.D., Columbia
University) enseigne la biochimie à Loma Linda
University. Il a publié des anie/es sur cenains
aspects de la physiologie de Escherichia coli et sur
les arguments biochimiques en faveur du
créationnisme, ainsi que les livres
Once Upon a
Molecule et The Challenge of Cancer. Son
adresse : Loma Linda University School
of
Medicine ; Loma Linda, California 92350; U.S.A.
E-mail : Internet : [email protected]
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